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桩基—非线性框剪结构相互作用体系（下）—相互作用对结构地 … 总被引：1，自引：1，他引：0
本文研究桩基－非线性框剪结构相互作用体系的地震反应。其中上部框架和剪力墙结构分别用门型单元和四弹簧墙单元进行分析;桩基阻抗通过单桩阻抗和动力相互作用因子求得。采用频－时域混合法对解体系的动力方程,本文研究了在桩基－框剪结构相互作用体系地震反应分析中,桩基阻抗的频率相关性对结构地震反应的影响,并从土体剪切波速和地震波强度两个方面,研究了土－桩－结构相互作用对框剪结构地震反应的影响。 相似文献
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桩基-非线性框剪结构相互作用体系(下)-- 相互作用对结构地震反应的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究桩基-非线性框剪结构相互作用体系的地震反应。其中上部框架和剪力墙结构分别用门型单元和四弹簧墙单元进行分析;桩基阻抗函数通过单桩阻抗和动力相互作用因于求得。采用频-时域混合法求解体系的动力方程,本文研究了在桩基-框剪结构相互作用体系地震反应分析中,桩基阻抗的频率相关性对结构地震反应的影响,并从土体剪切波速和地震波强度两个方面,研究了土-桩-结构相互作用对框剪结构地震反应的影响。 相似文献
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二相介质饱和土中群桩动力阻抗分析 总被引：4，自引：0，他引：4
用流体饱和多孔介质材料描述土体，由饱和土和群桩及承台系统的位移协调条件和力平衡条件建立饱和土和群桩及承台系统动力相互作用的控制方程，分析饱和土中群桩动力阻抗。结果表明：孔隙流体对饱和土中桩基础动力阻抗有一定的影响；在饱和土具有不同的流体渗透系数时，饱和土中群桩动力阻抗也有一定差别。在地基上与基础结构动力相互作用研究中应该考虑地基土中孔隙流体的影响。 相似文献
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均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析 总被引：14，自引：4，他引：14
本文以结构－地基动力相互作用振动台模型试验为基础，结合通用有限元软件ANSYS，对均匀土－桩基－结构动力相互作用体系进行了三维有限元分析。计算中土体采用等效线性模型，利用面－面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性，计算与试验得出的规律基本一致。桩基与土体间发生了脱开再闭合和滑移现象。桩身应变幅值分布呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布，角桩的应变幅值较大，边排中桩和中桩的应变幅值较小。桩土接触压力幅值呈桩顶小、桩尖大的三角形分布。在沿振动方向的三排桩中，边排桩的滑移比中排桩的滑移量大。通过计算分析与试验的对照研究，验证了采用的计算模型与分析方法的合理性，为结构－地基相互作用的进一步研究奠定了基础。 相似文献
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基于简化的群桩动力计算模型,采用有限元子结构方法和薄层法,提出了与工程实际情况更为接近的完全埋入、部分埋入群桩和刚性桩筏基础的计算方法。分析了层状地基中不同激振频率条件下,承台板厚度、桩间距对于群桩动力阻抗的影响,研究了不同承台板厚度条件下群桩阻抗的分布规律。通过与传统刚性承台下群桩动力特性的比较分析,验证了本模型的合理性。 相似文献
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《震灾防御技术》2022,17(4):643-650
利用振动台模型试验和有限元数值模拟的方法对土质地基-群桩-钢框架结构体系动力相互作用的规律和特征进行研究,并讨论了基桩长径比对于体系动力相互作用特征的影响。试验地基土体模型为均匀粉质黏土,剪切波速约为213 m/s;群桩基础由9根长2.0 m、直径0.1 m的基桩3×3对称布置;上部结构模型简化为三层钢框架结构。本文研究结果表明:土-桩-钢框架结构体系的阻尼比相较固定基础情形有所增加,输入相同地震动时其地震反应小于固定基础情形;动力相互作用体系中运动相互作用的贡献与惯性相互作用相当,不应忽略;随着基桩长径比的增大,运动相互作用增大,钢框架结构的加速度反应增大。 相似文献
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采用动力文克尔地基模型模拟均质粘弹性土层,推导出了均质土中单桩动阻抗;引用桩-桩动力相互作用因子,得到了刚性承台下群桩的动阻抗;而且建立了柔性承台与桩基础的竖向振动模型,该模型考虑了筏板自身的变形,并导出了其共同作用的运动方程。最后对柔性承台与刚性承台的计算结果作了对比分析。 相似文献
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桩和群桩的静刚度及动力阻抗（1） 总被引：4，自引：0，他引：4
本文仅涉及桩的静力和动力性能的一些最新进展、详述了桩和群桩的静刚度与动力阻抗的简化计算方法，检验了理论方法与现场试验结果之间的差异。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(5)
基于OpenSees计算软件建立液化微倾场地群桩-土动力相互作用有限元模型,分析液化微倾场地饱和砂土p-y曲线特性,系统研究了场地倾斜角度、桩径、地震作用幅值和基桩位置对饱和砂土动力p-y曲线特性影响。研究表明:土体即将液化时,桩基土反力达到峰值;土体液化后,土体表现出了流体特性;土反力峰值、桩土相对位移峰值和初始刚度随场地倾斜角度增加而增大;桩径越大,液化砂土的耗能效应越明显;随着地震作用幅值的增加,桩土相对位移峰值和土反力峰值也随之增加;液化微倾场地上坡桩受到的土体侧向流动力大于下坡桩。 相似文献
10.
基于复刚度传递多圈层平面应变模型,研究考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩的纵向振动问题。首先根据桩周土体的纵向成层情况并考虑楔形桩的变截面特性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,对每个微元段的桩周土体建立复刚度传递多圈层平面应变模型,并通过剪切复刚度递推方法求得桩周土作用在桩身的剪切复刚度;然后将求得的剪切复刚度代入桩身纵向振动控制方程,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法,推导得到考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩纵向振动时桩顶复阻抗的解析解;最后,采用参数研究方法在低频范围内分析挤土效应对桩顶复阻抗的影响及其规律。 相似文献
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成层粘弹性土中桩土耦合纵向振动时域响应研究 总被引：10，自引：3，他引：7
从三维轴对称角度出发,采用粘性阻尼粘弹性连续土介质模型,考虑桩土相互作用效应,对成层土中桩土纵向耦合振动时的桩顶时域响应进行了解析研究。求解时,首先建立定解问题,然后利用拉氏变换先对底部土层进行求解得到其振动位移形式解,然后利用桩土接触界面连续条件来考虑桩土耦合作用,分析底层土中桩段的动力反应,然后利用桩段阻抗函数的传递性,进行逐层递推求解,最终得到桩顶时域和频域响应的半解析解。通过参数影响分析和与工程实测曲线的对比,讨论分析了成层土中桩土耦合振动的响应特性,验证了本文解。基于本文研究可为桩基抗震、防震设计、桩基动力检测提供新的理论支持。 相似文献
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Simple methods of analysis are developed for computing the dynamic steady-state axial response of floating pile groups embedded in homogeneous and non-homogeneous soil deposits. Physically-motivated approximations are introduced to account for the interaction between two individual piles. It is found that such an interaction arises chiefly from the ‘interference’ of wave fields originating along each pile shaft and spreading outward. For homogeneous deposits the wave fronts originating at an individual pile are cylindrical and the interaction is essentially independent of pile flexibility and slenderness. For non-homogeneous deposits the wave fronts are non-cylindrical and ray-theory approximations are invoked to derive pile flexibility-dependent interaction functions. Results are presented for the dynamic stiffness and damping of several pile groups, as well as for distribution of the applied load among individual piles. For deposits with modulus proportional to depth, the agreement with the few rigorous solutions available is encouraging. A comprehensive parameter study focuses on the effects of soil inhomogeneity and pile-group configuration. It is demonstrated that the ‘dynamic group efficiency’ may far exceed unity at certain frequencies. Increasing soil inhomogeneity tends to reduce the respective resonant peaks and lead to smoother interaction functions, in qualitative agreement with field evidence. 相似文献
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The paper presents a numerical model for the dynamic analysis of pile groups with inclined piles in horizontally layered soil deposits. Piles are modelled with Euler–Bernoulli beams, while the soil is supposed to be constituted by independent infinite viscoelastic horizontal layers. The pile–soil–pile interaction as well as the hysteretic and geometric damping is taken into account by means of two‐dimensional elastodynamic Green's functions. Piles cap is considered by introducing a rigid constraint; the condensation of the problem permits a consistent derivation of both the dynamic impedance matrix of the soil–foundation system and the foundation input motion. These quantities are those used to perform inertial soil–structure interaction analyses in the framework of the substructure approach. Furthermore, the model allows evaluating the kinematic stress resultants in piles resulting from waves propagating in the soil deposit, taking into account the pile–soil–pile interactions. The model validation is carried out by performing accuracy analyses and comparing results in terms of dynamic impedance functions, kinematic response parameters and pile stress resultants, with those furnished by 3D refined finite element models. To this purpose, classical elastodynamic solutions are adopted to define the soil–pile interaction problem. The model results in low computational demands without significant loss of precision, compared with more rigorous approaches or refined finite element models. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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The paper presents a numerical model for the analysis of the soil–structure kinematic interaction of single piles and pile groups embedded in layered soil deposits during seismic actions. A finite element model is considered for the pile group and the soil is assumed to be a Winkler‐type medium. The pile–soil–pile interaction and the radiation problem are accounted for by means of elastodynamic Green's functions. Condensation of the problem permits a consistent and straightforward derivation of both the impedance functions and the foundation input motion, which are necessary to perform the inertial soil–structure interaction analyses. The model proposed allows calculating the internal forces induced by soil–pile and pile‐to‐pile interactions. Comparisons with data available in literature are made to study the convergence and validate the model. An application to a realistic pile foundation is given to demonstrate the potential of the model to catch the dynamic behaviour of the soil–foundation system and the stress resultants in each pile. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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假设桩周土层为成层黏弹性体,土体材料阻尼为黏性阻尼,从三维轴对称角度出发,对任意激振扭矩作用下,成层土中完整桩与土扭转耦合振动时的桩顶振动特性进行了理论研究.首先建立定解问题,然后利用拉氏变换求解得到其振动角位移的形式解,并利用桩土接触界面处的连续条件来考虑桩土耦合作用,使用桩段阻抗函数的传递性进行逐层递推求解,最终得到桩顶频域和时域响应的理论解.通过参数影响分析研究发现,成层土中桩顶复刚度主要受上部土层动力特性及性质影响;随着上层土模量增大桩顶复刚度的刚度部分也相应增大,阻尼部分相应减小.成层土由于土层模量变化,桩的导纳曲线有大峰夹小峰循环的特征.当上层土模量大于下层土模量时,在土层分界面时域波形与初始脉冲反向,反之则同向,土模量突变导致的时域波形的特征反射较平缓,幅度不大. 相似文献
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Emmanouil Rovithis George Mylonakis Kyriazis Pitilakis 《Bulletin of Earthquake Engineering》2013,11(6):1949-1972
The effect of soil inhomogeneity on dynamic stiffness and kinematic response of single flexural elastic piles to vertically-propagating seismic SH waves is explored. A generalized parabolic function is employed to describe the variable shear wave propagation velocity in the inhomogeneous stratum. A layered soil with piece-wise homogeneous properties is introduced to approximate the continuous inhomogeneity in the realm of a Beam-on-Dynamic-Winkler-Foundation model. The problem is treated numerically by means of a layer transfer-matrix (Haskell–Thompson) formulation, and validated using available theoretical solutions and finite-element analyses. The role of salient model parameters such as pile-head fixity conditions, pile-to-soil stiffness ratio, surface-to-base shear wave velocity ratio and rate of inhomogeneity is elucidated. A new normalization scheme for inertial and kinematic response of such systems is presented based on an average Winkler wavenumber. With reference to long piles in moderately inhomogeneous soils, results indicate that: (a) kinematic pile response is essentially governed by a single dimensionless frequency parameter accounting for pile-to-soil stiffness ratio, pile slenderness and soil inhomogeneity and (b) definition of a characteristic pile wavelength allows an approximate estimation of pile elastodynamic response for preliminary design or analysis. Issues related to domain discretization and Winkler moduli are discussed. 相似文献
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基于平面应变简化假定的桩扭转振动理论精度研究 总被引：3，自引：1，他引：2
利用拉普拉斯变换对考虑桩土耦合扭转振动条件下,桩顶受到任意激振扭矩作用的端承桩桩顶频域及时域响应进行解析求解,推导求得了桩顶位移、速度频域响应,桩顶复阻抗的解析表达式和半正弦脉冲激励作用下的桩顶时域响应半解析解;将本文所得理论解与基于平面应变假定的桩基扭转耦合振动的频域解和时域解进行了全面对比研究,具体比较范围涉及土层对桩的局部复阻抗、桩顶复频响应、速度导纳、桩顶复刚度和桩顶时域响应等方面,并得到若干重要结论。研究成果校核了平面应变假定在桩基扭转振动理论研究中的合理运用,为进一步了解桩土耦合振动的内在机理提供理论支持。 相似文献